CN104512214A - 用于运行稳定器安排的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于运行至少一个稳定器安排的方法，该至少一个稳定器安排具有两个稳定器模块和一个致动器，这些稳定器模块被安排成沿着一台机动车辆的一个车桥并且通过该致动器来作用在其上，该车桥被指配了多个车轮，其中确定了每个车轮的定向在该车桥的竖直方向上的至少一个运动学变量，一个先导控制安排通过使用该至少一个运动学变量的一个值来确定至少一个先导控制参数的一个值，该值可供一个控制级联使用，该控制级联包括一个角度控制模块、一个旋转速度控制模块、以及一个功率控制模块，通过该控制级联可从取决于至少一个运动学变量的值的该至少一个先导控制参数的值获得用于运行该致动器的一个功率控制的一个值。

Description

用于运行稳定器安排的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行机动车辆车桥的稳定器安排的方法和系统。
背景技术
一台机动车辆包括至少两个车桥，其中每个车桥通常都被指配了两个车轮。此外，在每种情况下一个车桥和这两个车轮被指配了一个所谓的稳定器，该稳定器具有至少一个扭转体和安排在其上的多个肢部，其中每个肢部都被直接地或间接地连接到一个车轮上。该稳定器可以被用于缓冲和/或补偿这些车轮在相对于该机动车辆的行驶方向垂直地并且相对于该车桥垂直地竖直方向上的波动，并且因此实现针对该机动车辆的侧倾稳定。
文件DE 10 2008 000 240 A1描述了一种用于运行具有两个车桥的机动车辆的方法，多个车轮以支在弹簧上的形式安装在该机动车辆上，其中每个车桥被指配一个机电稳定器。为此目的，这些单独的车轮的车轮运动被检测出并且被馈送到一个控制装置，其结果是该稳定器的一个电动机受控制的方式为使得防止在一侧的弹簧压缩运动被复制到该车桥的另一侧。
DE 10 2010 051 807 A1描述了一种用于机动车辆的侧倾稳定装置，该侧倾稳定装置包括一个稳定器、一个致动器以及一个控制装置，该稳定器被指配给该机动车辆的一个车桥的两个车轮并且被分为两个稳定器半体，该致动器能够使这两个稳定器半体相对于彼此旋转，该控制装置被设计成根据多个行驶状态参数(至少在该机动车辆的第一运行状态中)来运行该致动器，其方式为使得通过这两个稳定器半体之间的一个扭矩传动装置来抵消该车辆的侧倾运动。
文件EP 1 577 127 A2中描述了一种用于机动车辆稳定器的控制装置。在此，该稳定器包括一对稳定器杆和一个致动器，这对稳定器杆被安排在一个车桥的两个车轮之间，该致动器被安排在这些稳定器杆之间并且包括一个电动机和一个用于减速的机构。基于该机动车辆的行为和驾驶员的转向操作来计算对于该电动机的期望扭矩。此外，针对每个稳定器杆估算一个扭矩。根据期望扭矩与估算扭矩比较的结果来控制该电动机。
从文件EP 1 925 472 A2中已知的一种稳定器安排包括一个两件式稳定器，该稳定器在每种情况下具有在该车辆的纵向方向上延伸的一个半径连杆(Lenker)并且其多个稳定器部段执行相对彼此的旋转式相对移动。这些稳定器部段被可操作地连接到一个可调节的扭矩产生装置上，该扭矩产生装置具有如此高的控制动态特性而使得即使当该稳定器安排内的扭转部段被省去时该稳定器安排对作用于该稳定器安排上的扭矩也施加一个适配的相反的扭矩。
发明内容
针对这种背景，提出了一种具有下述1和10的特征的方法和系统。
1.一种用于运行至少一个稳定器安排(2，4)的方法，该至少一个稳定器安排具有两个稳定器模块(6，8，10，12)和一个致动器(16，18)，其中这些稳定器模块(6，8，10，12)被安排成沿着一台机动车辆的一个车桥并且通过该致动器(16，18)来作用在其上，其中该车桥被指配了多个车轮，其中确定了每个车轮的定向在该车桥的竖直方向上的至少一个运动学变量，其中一个先导控制安排(61)通过使用该至少一个运动学变量的一个值来确定至少一个先导控制参数的一个值，该值可供一个控制级联(59)使用，该控制级联包括一个角度控制模块(54)、一个旋转速度控制模块(56)以及一个功率控制模块(58)，其中通过该控制级联(59)能够从该至少一个先导控制参数的值获得用于运行该致动器(16，18)的一个功率控制(96)的一个值，其中所述至少一个先导控制参数的值取决于所述至少一个运动学变量的值。
2.如前述1所述的方法，其中用于该致动器(16，18)的一个设定点角度(80)的一个值是由该先导控制安排(61)的一个扭矩先导控制模块(52)从一个设定点扭矩(68)的一个值和作为该车桥的这些车轮的该至少一个运动学变量的竖直位置(70)的多个值来确定的。
3.如前述1所述的方法，其中用于该致动器(16，18)的一个设定点旋转速度(84)的一个值是由该角度控制模块(54)从用于该致动器(16，18)的一个设定点角度(80)的一个值以及用于该致动器(16，18)的一个实际角度(82)的一个值来确定的。
4.如前述1所述的方法，其中一个旋转速度先导控制(86)的一个值是由该先导控制安排(61)的一个旋转速度先导控制模块(60)作为用于该致动器(16，18)的该至少一个先导控制参数从作为这些车轮的该至少一个运动学变量的竖直速度(72)的多个值、一个车身侧倾率(74)的一个值以及该致动器(16，18)的一个设定点角度(80)的一个值来确定的。
5.如前述1所述的方法，其中用于该致动器(16，18)的一个设定点电流(90)的一个值是由该旋转速度控制模块(56)从该致动器(16，18)的一个设定点旋转速度(84)的一个值、作为该致动器(16，18)的该至少一个先导控制参数的一个旋转速度先导控制(86)的一个值、以及用于该致动器(16，18)的一个实际旋转速度(88)的一个值来确定的。
6.如前述1所述的方法，其中一个功率先导控制(92)的一个值是由该先导控制安排(61)的一个功率先导控制模块(62)作为用于该致动器(16，18)的该至少一个先导控制参数从作为这些车轮的该至少一个运动学变量的竖直加速度(76)的多个值、一个车身侧倾加速度(78)的一个值、用于该致动器(16，18)的一个设定点角度(80)的一个值、以及该致动器(16，18)的一个设定点旋转速度(84)的一个值来确定的。
7.如前述1所述的方法，其中用于该致动器(16，18)的该功率控制(96)的一个值是由该功率控制模块(58)从该致动器(16，18)的一个设定点电流(90)的一个值、作为该致动器(16，18)的该至少一个先导控制参数的一个功率先导控制(92)的一个值、以及该致动器(16，18)的一个实际电流(94)的一个值来确定的。
8.如前速1所述的方法，其中一个功率电子系统(63)使得从该致动器(16，18)的该功率控制(96)的一个值中能够获得应用于该致动器(16，18)的一个电动机(64)的一个实际电流(94)的一个值，其结果是用于该致动器(16，18)的一个实际扭矩(100)的一个值可供该致动器(16，18)的一个传动装置(66)使用。
9.如前述1所述的方法，其中对于多个稳定器安排(2，4)而言，使得该功率控制(96)的一个值可供每个稳定器安排(2，4)的每个致动器(16，18)使用以用于运行对应的致动器(16，18)，其中在每种情况下一个稳定器安排(2，4)被指配给该机动车辆的一个车桥，并且其中针对该稳定器安排全面地确定用于运行这些致动器(16，18)的该功率控制(96)的多个值。
10.一种用于运行至少一个稳定器安排(2，4)的系统，该至少一个稳定器安排具有两个稳定器模块(6，8，10，12)和一个致动器(16，18)，其中这些稳定器模块(6，8，10，12)被安排成沿着一台机动车辆的一个车桥并且通过该致动器(16，18)来作用在其上，其中该车桥被指配了多个车轮，其中每个车轮的定向在该车桥的竖直方向上的至少一个运动学变量有待被确定，其中该系统(48)包括一个先导控制安排(61)和一个控制级联(59)，该控制级联包括一个角度控制模块(54)、一个旋转速度控制模块(56)、以及一个功率控制模块(58)，其中该先导控制安排(61)被设计成用于通过使用该至少一个运动学变量的一个值来确定至少一个先导控制参数的一个值并且使得所述值可供该控制级联(59)使用，并且其中该控制级联(59)被设计成用于可从该至少一个先导控制参数的值获得用于运行该致动器(16，18)的一个功率控制(96)的一个值，其中所述至少一个先导控制参数的值取决于所述至少一个运动学变量的值。
11.如前述10所述的系统，其中该角度控制模块(54)、该旋转速度控制模块(56)、以及该功率控制模块(58)作为该控制级联(59)的模块而被串联连接。
12.如前述10或11所述的系统，该系统具有被设计成用于控制该至少一个稳定器安排(2，4)的至少一个控制单元(20，22，44)，其中该至少一个控制单元(20，22，44)具有该控制级联(59)和该先导控制安排(61)。
13.如前述10至12之一所述的系统，其中该至少一个控制单元(20，22，44)的一个功率电子系统(63)被连接在该功率控制模块(58)的下游，并且该致动器(16，18)的一个电动机(64)和一个传动装置(66)被连接在所述功率电子系统(63)的下游。
14.如前述13所述的系统，其中该功率电子系统(63)与该功率控制模块(58)一起形成一个环路，该功率电子系统(63)的至少一个运行参数的多个值会从该功率电子系统(63)通过该环路反馈到该功率控制模块(58)。
15.如前述13或14所述的系统，其中该电动机(64)与该旋转速度控制模块(56)一起形成一个环路，该电动机(64)的至少一个运行参数的多个值会从该电动机(64)通过该环路反馈到该旋转速度控制模块(56)。
16.如前述13至15之一所述的系统，其中该电动机(64)与该角度控制模块(54)一起形成一个环路，该电动机(64)的至少一个运行参数的多个值会从该电动机(64)通过该环路反馈到该角度控制模块(54)。
17.如前述10至16之一所述的系统，其中该先导控制安排(61)作为多个模块具有一个扭矩先导控制模块(52)、一个旋转速度先导控制模块(60)、以及一个功率先导控制模块(62)。
18.如前述17所述的系统，其中该扭矩先导控制模块(52)被连接在该角度控制模块(54)的上游。
19.如前述17或18所述的系统，其中该旋转速度先导控制模块(60)与该角度控制模块(54)并联并且被串联在该扭矩先导控制模块(52)与该旋转速度控制模块(56)之间。
20.如前述17至19之一所述的系统，其中该功率先导控制模块(62)与该旋转速度控制模块(56)并联并且被串联在该角度控制模块(54)与该功率控制模块(58)之间。
21.如前述10至20之一所述的系统，该系统被设计为用于运行多个稳定器安排(2，4)，其中在每种情况下一个稳定器安排(2，4)被指配给该机动车辆的一个车桥，其中每个稳定器安排(2，4)被指配了一个稳定器安排特定的控制单元(20，21)，其中该系统具有一个上级控制单元(44)，该上级控制单元被设计成用于控制这些稳定器安排特定的控制单元(20，21)。
根据本发明的方法被设计成用于运行至少一个常见的机电稳定器安排，该至少一个稳定器安排具有两个稳定器模块和一个致动器，其中这些稳定器模块被安排成沿着一台机动车辆的一个车桥并且通过该致动器来作用在其上、例如使其相对彼此旋转。此外，该车桥被指配了多个、通常是两个车轮。每个车轮总体上都被指配了一个稳定器模块，其中每个车轮都可以被安排在该稳定器模块上、即可以被直接地或间接地连接到该稳定器模块上。
在该方法中，确定了每个车轮的被定向在该车桥的竖直方向上的至少一个运动学变量。一个先导控制安排通过使用该至少一个运动学变量的一个值来确定至少一个先导控制参数的一个值，该值可供一个控制级联使用的，该控制级联包括相互串联的一个角度控制模块、一个旋转速度控制模块以及一个功率控制模块。通过该控制级联可从该至少一个先导控制参数的值获得用于运行该致动器的一个功率控制的一个值，其中所述至少一个先导控制参数的值取决于所述至少一个运动学变量的值。
在本发明的范围内，用于该致动器的一个设定点角度的一个值是由该先导控制安排的一个扭矩先导控制模块从一个设定点扭矩的一个值和作为这些车轮的该至少一个运动学变量的竖直位置的多个检测值来确定的。
此外，用于该致动器的一个设定点旋转速度的一个值是由该角度控制模块从用于该致动器的一个设定点角度的一个值(例如在该方法的过程中已经确定的设定点角度的值)以及用于该致动器的一个实际角度(通常是该致动器的电动机和/或传动装置的实际角度)的一个检测值来确定的。
一个旋转速度先导控制的一个值是作为用于该致动器的该至少一个先导控制参数而通过该先导控制安排的一个旋转速度先导控制模块从作为这些车轮的该至少一个运动学变量的竖直速度的多个检测值、一个车身侧倾率的一个检测值、以及一个设定点角度的一个值和/或该致动器的设定点角度的如上述所确定的值来确定的。
在该方法的一种进一步的优化中，用于该致动器的一个设定点电流的一个值是由该旋转速度控制模块从在该方法中可以提前确定的该致动器的一个设定点旋转速度的一个值、作为该致动器的该至少一个先导控制参数的一个旋转速度先导控制的一个值、以及该致动器的一个实际旋转速度的一个值来确定的。
一个先导控制的一个值是作为用于该致动器的该至少一个先导控制参数而由该先导控制安排的一个功率先导控制模块从作为这些车轮的该至少一个运动学变量的竖直加速度的多个检测值、车身侧倾加速度的一个检测值、该致动器的一个设定点角度的一个值、以及该致动器的一个设定点旋转速度的一个值来确定的，其中在该方法的范围内还可以已经确定好这两个最后提及的值。
用于该致动器的该功率控制的一个值是由该功率控制模块从该致动器的一个设定点电流的一个检测值、作为该致动器的该至少一个先导控制参数的一个功率先导控制的一个值(其中在该方法中可以已经确定好这个值)、以及该致动器的一个实际电流的一个值来确定的。
此外，一个功率电子系统使得可从在该方法中已经大体确定的该致动器的该功率控制的一个值来获得应用于该致动器的一个电动机的一个实际电流的一个值，其结果是使得该致动器的一个实际扭矩的一个值可供该致动器的一个传动装置使用。在该功率电子系统以及该电动机和传动装置的运行过程中，该实际角度的值以及该致动器的、即该电动机和/或该传动装置的实际旋转速度的值可供在该运行过程中使用并且是可供该角度控制模块和该旋转速度控制模块使用的。该实际电流的值是可供该功率控制模块使用的。
该方法可以针对多个稳定器安排来同时实施；提供的是，在各自情况下一个稳定器安排被指配给该机动车辆的一个车桥。在这种背景下，该功率控制的一个值可供每个稳定器安排的每个致动器使用以用于运行对应的致动器，其中针对该稳定器安排全面地确定了为运行这些致动器进行功率控制的多个值。其结果是，可同时全面考虑所有车轮的、特别是竖直方向的运动学变量。
该系统的上面已经描述的所有部件(即该控制级联的多个模块以及该稳定器安排的、特别是该致动器的先导控制安排)在执行该方法的过程中相互作用，其中这些运动学变量的值、这些先导控制参数的值以及这些运行参数的值可以由这些部件来处理和互换。在这种背景下，这些值中的一些值可以相互依赖。
总体上，在每种情况下针对该车桥的所有车轮、即通常是该车桥的两个车轮，同时检测该至少一个运动学变量(在此为竖直位置、竖直速度以及竖直加速度)的值。在一个实施例中，除了这些车轮的竖直位置和/或相对于该车桥的移动之外，能够比较已经在一个时刻检测出的这些动力学变量之一的两个值并且因此考虑一个相对位置和/或这些车轮的相对彼此的移动。
根据本发明的被设计成执行该方法的系统具有一个先导控制安排和一个控制级联。该先导控制安排被设计成使用该至少一个运动学变量的一个值来确定至少一个先导控制参数的一个值并且使得该值可供该控制级联使用。该控制级联被设计成用于可从该至少一个先导控制参数的值获得用于运行该致动器的一个功率控制的一个值，其中所述至少一个先导控制参数的值取决于所述至少一个运动学变量的值。
该控制级联的这些模块并且因此这些部件，即角度控制模块、旋转速度控制模块、以及该功率控制模块根据这个顺序来串联连接。
该系统具有至少一个控制单元，该至少一个控制单元被设计成用于控制该至少一个稳定器安排、即执行其开环和/或闭环控制。该至少一个控制单元具有该控制级联和该先导控制安排并且被设计成用于控制该方法的至少一个步骤。
在一个实施例中，该至少一个控制单元的一个功率电子系统被连接在该功率控制模块的下游，其中该致动器的电动机和传动装置进而被连接在该功率电子系统的下游。
该功率电子系统与该功率控制模块一起形成一个环路，该功率电子系统的至少一个运行参数(例如实际电流)的多个值会被从该功率电子系统通过该环路反馈到该功率控制模块。该电动机与该旋转速度控制模块一起形成一个环路，该电动机的至少一个运行参数(在此为实际旋转速度)的多个值会被从该电动机通过该环路反馈到该旋转速度控制模块。此外，该电动机与该角度速度控制模块一起形成一个环路，该电动机的至少一个运行参数(在此为实际角度)的多个值会被从该电动机通过该环路反馈到该角度控制模块。相应地，该功率电子系统与该功率控制模块具有一种反馈连接，并且该电动机与该旋转速度控制模块和该角度控制模块具有一种反馈连接。用于确定该设定点旋转速度和该设定点电流的值的控制级联的这些特定模块还考虑了在运行过程中由该功率电子系统和该电动机检测出的这些运行参数的值。
该先导控制安排作为多个模块包括一个扭矩先导控制模块、一个旋转速度先导控制模块、以及一个功率先导控制模块，这些模块考虑了多个检测出的运行参数(在此为该至少一个竖直变量和该车身侧倾率以及该车身角加速度)确定出先导控制参数。
在该系统的一个实施例中，该扭矩先导控制模块被连接在该角度控制模块的上游。此外，该旋转速度先导控制模块与该角度控制模块并联并且被串联在该扭矩先导控制模块与该旋转速度控制模块之间。该功率先导控制模块与该旋转速度控制模块并联并且被串联在该角度控制模块与该功率控制模块之间。
该系统还可以被设计为用于运行该机动车辆的多个稳定器安排，其中在每种情况下一个稳定器安排被指配给该机动车辆的一个车桥，并且每个稳定器安排被指配了一个稳定器安排特定的控制单元。在这种情况下，该系统具有一个上级控制单元，该上级控制单元被设计成用于控制这些稳定器安排特定的控制单元。
通过该方法和系统，能够实施一种用于实现机动车辆的、通常为机动车辆的至少一个车桥的机电侧倾稳定的概念，其中为此目的可以免除使用一个另外惯用的扭矩传感器。
在该方法的范围内在实现这种机电式侧倾稳定的过程中，包括电动机和传动装置的致动器通过主动致动干预来影响被指配给该机动车辆的一个车桥的至少一个稳定器安排的扭矩。在一个实施例中，该机动车辆的每个车桥被指配了一个稳定器安排。在这种背景下，所有这些车桥特定的稳定器安排可以通过该中央上级控制单元来控制。
为了确保由一个稳定器安排的致动器供应的设定点扭矩对应于一个实际扭矩，根据现有技术，通常必须使用一个被实施为扭矩传感器的传感器来检测该实际扭矩。然后一个信息处理控制单元使用软件逻辑馈送在该过程中被测量的实际扭矩，以便致动该稳定器安排的至少一个输出级。
在该方法的范围内，该实际扭矩的直接测量和测量结果的反馈被省去。相反，实行了该致动器的或一个致动器的所请求扭矩(即设定点扭矩)的先导控制，其中通过这个设定点扭矩，一个值可供该功率控制使用，进而基于该功率控制得到实际电流的值、实际旋转速度的值以及该电动机的实际角度的值和该致动器的实际扭矩的值。
在这种背景下，用包括作为部件的一个下级角度控制回路或该角度控制模块、一个下级旋转速度控制回路或该旋转速度控制模块以及一个下级功率控制回路或该功率控制模块的控制级联来确定用于该设定点扭矩的先导控制。用该方法可获得的必要实际扭矩是通过该致动器的和/或该稳定器安排的电动机的直接旋转来设定的。
在一种优化中，对于该设定点扭矩的先导控制而言，包括了这些车轮相对于这些车桥在竖直取向上的竖直位置的反相变化。这涉及一个车轮关于此车轮的竖直方向运动学变量的竖直位置，该竖直位置是垂直于该车桥并且垂直于该机动车辆的行进方向取向的。该竖直位置随时间的变化或导数被用作进一步的竖直方向运动学变量，即：该车轮相对于该车桥的一个竖直速度是作为一个一阶导数使用的并且该车轮相对于该车桥的竖直加速度是作为一个二阶导数使用的。
在这种背景下，由该先导控制安排的这些模块将一个车桥的稳定器安排有待旋转的角度、这两个车轮相对于该车桥的竖直速度、以及一个车身侧倾率作为多个运行参数作为先导控制参数送给到该控制级联，其结果是该控制级联是动态支持的。该电动机通过为此目的提供的环路将用于由该控制级联计算的一个该致动器和/或该稳定器安排有待以其旋转的实际旋转速度的信号直接送给到该控制级联的旋转速度控制模块。此外，该角度或旋转角度、旋转速度、车轮竖直加速度以及车身侧倾加速度被作为先导控制参数馈送到该控制级联，其结果是该控制级联是动态支持的。该功率电子系统将在这个过程中针对该实际电流的值而计算的一个信号直接馈送该控制级联的功率控制模块。至少一个运行参数、例如这些车轮的该至少一个竖直方向运动学变量通常被用于描述该机动车辆的状态和/或该致动器的状态。其结果是，能够使用所有的运行参数来描述该机动车辆的状态和/或该致动器的状态。
该方法的至少一个步骤是用作为根据本发明的系统的一个部件的控制单元来控制的。这个控制单元包括该控制级联和/或被设计成用于实现该控制级联的功能。如果用于控制该致动器的这个控制单元被安装在该致动器之外并且因此不是直接在该致动器之中和/或之上，就提供至少一条信号线和/或电力线来作为该致动器与该控制单元之间的电连接。
通过免除使用在其他情况下被指配给该致动器并且在致动器的内部空间中要求一个限定的安装空间的扭矩传感器来测量扭矩，使得该系统被显著简化，其结果是，可以减小质量和成本并且可以减小安装空间。此外，在该控制单元中不再必须估算该转矩传感器的传感器信号，其结果是，能够省去该控制单元的为此目的所必需的部件。
附图说明
在说明书和附图中找到本发明的进一步的优点和优化。
当然，以上提到的这些特征以及仍将在以下说明的特征不仅能够在对应的特定组合中使用，而且还可在其他组合中使用或者单独地使用而不脱离本发明的范围。
图1示出了当实行根据本发明的方法的一个实施例时根据本发明的系统的一个实施例和一种稳定器安排的两个实施例的示意性图示。
图2示出了当实行根据本发明的方法的该实施例时图1中呈现的系统的和这些稳定器安排之一的实施例的细节的示意性图示。
这些附图是以一种相互关联的并且综合的方式来描绘的，并且相同的参考数字描述相同的部件。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的稳定器安排2、4的第一实施例和第二实施例的示意性图示，其中第一稳定器安排2有待被连接到一台机动车辆的一个第一车桥上，该第一车桥在此未被展示出并且被实施为一个前桥。第二稳定器安排4有待被连接到该机动车辆的一个第二车桥上，该第二车桥在此未被展示出并且被实施为一个后桥。
每个稳定器安排2、4都包括一个第一稳定器模块6、8和一个第二稳定器模块10、12，其中每个稳定器模块6、8、10、12都可以还被称作一个稳定器半体并且具有一个带扭转刚度cSt的扭转体7、9、11、13。在这种背景下，这些扭转体7、9、11、13至少在某些部段被各自定向，或者如果适当的话，完全平行于该机动车辆的对应的车桥。总体上，由于一个对应车桥的稳定器安排2、4的这些稳定器模块6、8、10、12是以相同的方式来实施，针对一个车桥的一个对应稳定器安排2、4的这两个稳定器模块6、8、10、12的扭转体7、9、11、13的扭转刚度cSt的值在每种情况下大小相等的。
除此之外，每个扭转体7、9、11、13都经由一个附接元件14来连接到该稳定器模块6、8、10、12所指配的车桥上，该附接元件例如被实施为一个轴承。这些稳定器模块6、8、10、12的扭转体7、9、11、13可以被实施成管或杆的形式并且至少在某些部段中形状可以是线性的，其中在一种优化中，每个扭转体7、9、11、13并且相应地每个稳定器模块6、8、10、12都可以具有至少一个弯曲部段。在此，每个扭转体7、9、11、13在一个点处由其所指配到的并且进而被附接到的对应车桥的附接元件14围绕。
每个稳定器安排2、4都具有作为另一个部件的一个致动器(Aktuator)16、18或执行器(Aktor)，这些对应的稳定器模块6、8、10、12的这两个扭转体7、9、11、13通过这些致动器彼此机械地连接和联接。每个致动器16、18在此都被实施为带有一个传动装置的一个电动机，在该电动机的运行过程中通过所述致动器16、18来联接的这两个扭转体7、9、11、13并且因此这些稳定器模块6、8、10、12通常可以在这两个扭转体7、9、11、13的和/或该车桥的一个同轴方向上相对彼此旋转。在这种背景下，每个致动器16、18都具有作为一个运行参数的大约以角度的实际旋转，此外，在所提出的方法的范围内，还将角度随时间的变化并且因此角速度作为该实际旋转的一个运行参数来考虑。在一个实施例中，致动器16、18的一个实际扭矩是由该致动器16、18的实际旋转的角度和/或角速度来确定的。
每个稳定器安排2、4都具有一个控制单元20、22，该控制单元经由至少一条电力线和至少一条信号线(例如一条CAN和Flexray信号线)连接至对应的稳定器安排2、4的致动器16、18，并且被设计成用于控制其所指配的致动器16、18的功能，并且因此执行对该致动器的开环和/或闭环控制，其结果是设定了该实际旋转的角度和角速度
除此之外，图1示出了作为这些稳定器模块6、8、10、12的另外的部件的肢部24、26、28、30，其中在每种情况下这些肢部24、26、28、30之一被安排在一个稳定器模块6、8、10、12的一个扭转体7、9、11、13的至少一个末端处。用于一个车轮的一个车轮悬架被安排在每个肢部24、26、28、30的一个末端处。每个肢部24、26、28、30被定向成相对于扭转体7、9、11、13的一条纵向轴线成一个锐角、例如最大成大约90°，并且具有由一个双箭头32、34指示的长度LSch。
在该车辆的运行过程中这些车轮(未展示)不仅在水平行驶方向上移动而且还在与该行驶方向相垂直的竖直方向上移动，其中在每种情况下一个车轮相对于稳定器安排2、4的这些稳定器模块6、8、10、12的扭转体7、9、11、13的竖直距离是变化的。在这个方面，这些车轮的所谓竖直位置zL、zR在图1中由箭头36、38、40、42来指示为竖直取向的运动学变量。在这种背景下，在左前方附接到前桥上的一个车轮具有一个左前方竖直位置zL(箭头36)，并且在右前方附接到该前桥上的一个车轮具有一个右前方竖直位置zR(箭头38)。相应地，在左后方附接到后桥上的一个车轮具有一个左后方竖直位置zL(箭头40)，并且在右后方附接到该后桥上的一个车轮具有一个右后方竖直位置zR(箭头42)。
此外，每个车轮都被指配了一个距离传感器37、39、41、43，确切地讲，左前方车轮被指配了一个第一距离传感器37，右前方车轮被指配了一个第二距离传感器39，左后方车轮被指配了一个第三距离传感器41，并且右后方车轮被指配了一个第四距离传感器43。可以用对应的距离传感器37、39、41、43来检测对应的车轮与稳定器安排2、4的这些扭转体7、9、11、13相距的竖直距离、并且因此检测这个车轮的竖直位置zL、zR。用控制单元20、22例如通过计算从该车轮的竖直位置zL、zR随时间的变化来导出竖直速度和加速度。
这两个稳定器安排2、4的在此示出的这两个控制单元20、22都经由信号线连接至一个中央控制单元44，可以用该中央控制单元来控制被指配给这些稳定器安排2、4的控制单元20、22和/或这些稳定器安排2、4，并且因此可以执行开环和/或闭环控制。
当该方法的实施例被执行时，除了已经提及的针对这些致动器16、18的实际旋转的角度和角速度这些稳定器模块6、8、10、12的扭转刚度cSt、这些肢部24、26、28、30的长度LSch以及这些车轮的相对竖直位置zL、zR的运行参数之外，这些车轮的竖直速度(dzL/dt)、(dzR/dt)以及这些车轮的竖直加速度(d2zL/dt2)、(d2zR/dt2)可考虑作为另外的竖直方向的运动学变量。
在各自情况下根据以下的公式(1)从这些运行参数来计算出针对一个稳定器安排2、4的旋转的角度其中这个角度取决于与一个稳定器安排2、4相连的两个车轮的两个竖直位置zL、zR并且取决于对应地安排在这些稳定器模块6、8、10、12上的这些肢部24、26、28、30的对应长度LSch，其中在此一个稳定器安排2、4的这些肢部24、26、28、30的长度LSch是相同的：
此外，以下根据公式(2)得到了一个致动器16、18的实际扭矩MA，该实际扭矩取决于针对该稳定器安排2、4的旋转的角度该致动器16、18的实际旋转的角度以及扭转刚度cSt：
这些表示出的控制单元20、22、44中的至少一个控制单元被实施为根据本发明的一个系统46的一个部件。图2中示意性地展示了这个系统46的一个控制单元48的细节，该控制单元被实施为控制单元20、22中的至少一个控制单元的一部分。
在此，这些表示出的控制单元20、22中的被指配给这些致动器16、18之一的并且因此指配给一个稳定器安排2、4的每一个控制单元都包括这样一个具有用于该致动器16、18的一个控制模块50(eAWS致动器控制)的控制单元48。根据图1中展示的系统的实施例，这个控制模块50包括彼此前后串联的一个扭矩先导控制模块52、一个角度控制模块54、一个旋转速度控制模块56以及一个功率控制模块58，其中至少该角度控制模块54、该旋转速度控制模块56以及该功率控制模块58形成了一个控制级联59的多个模块。
此外，控制模块50包括一个旋转速度先导控制模块60和一个功率先导控制模块62，这两者相对于控制级联59的这些串联的模块彼此前后地并联。扭矩先导控制模块52、旋转速度先导控制模块60以及功率先导控制模块62被实施为一个先导控制安排61的多个模块，这些模块如以下将进一步解释地在各自情况下作为多个运行参数、尤其是这些车轮的竖直方向运动学变量的值可供使用于一个车桥。这些先导控制参数的值是由先导控制安排61的这些模块(即扭矩先导控制模块52、旋转速度先导控制模块60以及功率先导控制模块62)从这些运行参数的值并且因此从这些运动学变量的值来计算出的并且可供控制级联59的这些模块使用。
具有一个输出级的一个功率电子系统63作为控制单元20或22的另一个部件被连接在功率控制模块58的、并且因此也在针对致动器16或18的控制单元48(在图2中示出)的控制模块50的下游。此外，一个电动机64(eAWS电动机)和一个传动装置66(eAWS传动装置)作为致动器16或18的部件被连接在该功率电子系统的下游，所述这些部件由控制单元20或22的控制单元48和功率电子系统63来控制。在这种背景下，功率电子系统63与功率控制模块58一起形成一个环路，功率电子系统63可以将至少一个运行参数的值通过该环路反馈回给该功率控制模块58。此外，致动器16或18的电动机64与角度控制模块54和旋转速度控制模块56两者在各自情况下形成一个环路，在运行期间通常由电动机64的一个传感器系统检测到的该电动机64的至少一个当前运行参数的值可以通过这些环路被对应地供给到该角度控制模块54和旋转速度控制模块56。相应地，根据定义，功率电子系统63和电动机64或者至少该电动机64的传感器系统也可以被提供和/或实施为控制级联59的部件和/或模块。
当该方法被执行时，一个设定点扭矩68的期望值和这两个车轮的竖直位置70的值(即一个车桥的左车轮的竖直位置70的值和右车轮的竖直位置70的值)作为多个运动学变量可供扭矩先导控制模块52使用，在此基础上还可以根据该方法的范围内的公式(1)来计算和使用这两个车轮的竖直位置70的值之间的差值。通过用于确定一个车轮与扭转体7、9、11、13的相对竖直距离的距离传感器37、39、41、43来确定这些竖直位置70的值。
此外，这些车轮的竖直速度72的值和稳定器安排2或4的一个车身侧倾率74的检测值可供旋转速度先导控制模块60使用。这些车轮的竖直加速度76的值和稳定器安排2或4的一个车身侧倾加速度78的检测值可供功率先导控制模块62使用。这些车轮的竖直速度和/或加速度的值还可以由传感器来检测出或者从这些竖直位置70的值来导出。此外，这些竖直速度和/或加速度之间的差值可以被确定并且用于执行该方法。
扭矩先导控制模块52被设计成用于从这两个车轮中的每个车轮的设定点扭矩68和竖直位置70的值来计算作为致动器16或18必须采取的一个运行参数和/或先导控制参数的一个设定点角度80的值。设定点角度80的计算值作为一个竖直方向运动学变量因此取决于由用于设定点扭矩68和竖直位置70的先导控制安排61的扭矩先导控制模块52处理的值。
一个车桥的对应的两个稳定器模块6、8、10、12有待由对应的致动器20或22以大约这个请求的设定点角度80来相对彼此旋转。设定点角度80的计算值被传输到角度控制模块54、旋转速度先导控制模块60以及功率先导控制模块62。
此外，除了电动机64的设定点角度80的值之外，致动器16或18所旋转的和/或对应的两个稳定器模块6、8、10、12通过致动器16或18而相对彼此旋转的一个实际角度82的当前值作为一个运行参数可供角度控制模块54使用。实际角度82的这个值可供电动机64使用。实际角度82和设定点角度80对应于有待根据公式(1)计算的角度角度控制模块54被设计成用于从设定点角度80的值和实际角度82的值来计算致动器16或18必须旋转的和/或对应的两个稳定器模块6、8、10、12通过致动器16或18而相对彼此旋转的设定点旋转速度84的值。在这种背景下，角度控制模块54被设计成用于使实际角度82的值与设定点角度80的值相适配，这通过控制设定点旋转速度84是可能的。设定点旋转速度84的值被传输到旋转速度控制模块56和功率先导控制模块62上。
同时，一个旋转速度先导控制86的值作为致动器20、22的一个先导控制参数被从设定点角度80的值、这些车轮的竖直速度72的值以及车身侧倾率74的值计算出的，并且被传输到旋转速度控制模块56。旋转速度先导控制86的值作为一个竖直方向运动学变量因此尤其取决于由用于车身侧倾率74和这些车轮的竖直速度72的先导控制安排61的旋转速度先导控制模块60处理的值。
除了作为先导控制参数的设定点旋转速度84的值和旋转速度先导控制86的值之外，一个实际旋转速度88的当前值作为同样由电动机64确定的致动器16或18的一个运行参数也可供旋转速度控制模块56使用。从这些特定的值中，用于运行和/或使得致动器16或18作用的、即使得致动器16或18的电动机64和/或传动装置66作用的一个设定点电流90的值是由旋转速度控制模块56来计算出的。在此，实际旋转速度88要与设定点旋转速度84相适配，这通过控制设定点电流90是可能的。
功率先导控制模块62被设计成用于从设定点角度80和设定点旋转速度84的值以及从这些车轮的竖直加速度76和车身侧倾加速度78的值来确定作为一个先导控制参数的一个功率先导控制92的值并且将所述值传输到功率控制模块58，该功率先导控制的值作为一个竖直方向运动学变量尤其取决于由用于车身侧倾加速度78和这些车轮的竖直加速度76的先导控制安排61的功率先导控制模块62处理的值。
功率控制模块58从功率先导控制92的这个值、设定点电流90的值以及作为一个运行参数由带有输出级的功率电子系统63传输到功率控制模块58的一个实际电流94的当前值计算出一个功率控制96的值，并且该功率控制的值被传输到功率电子系统63，其中在此实际电流84与设定点电流90相适配。
基于功率控制96的这个值，功率电子系统93使得实际电流94可供使用，功率电子系统63用这个实际电流的值致动和/或使得电动机64作用，其结果是电动机64被转动。在运行期间由功率电子系统63确定的实际电流94的这个值还被反馈给与功率电子系统63具有反馈连接的功率控制模块58，并且所述值因此可供该功率控制模块使用。
由实际电流94的值导致的电动机64的旋转98作用于传动装置66，其结果是稳定器安排2或4的一个实际扭矩100的值是可供使用的，通过这个实际扭矩，一个车桥的对应的两个稳定器模块6、8、10、12借助于致动器16或18(即作为致动器16或18的部件的电动机64和传动装置66)而相对彼此旋转。这个实际扭矩100对应于有待根据公式(2)计算出的实际扭矩MA。在这种背景下，在运行期间电动机64还作为运行参数确定实际角度82和实际旋转速度88的值，其中实际角度82的值被反馈到与电动机64具有反馈连接的角度控制模块54，并且所述值因此可供该角度控制模块使用；并且实际旋转速度88的值被反馈到与电动机64同样具有反馈连接的旋转速度控制模块56，并且所述值因此可供该旋转速度控制模块使用。

Claims (21)

1.一种用于运行至少一个稳定器安排(2，4)的方法，该至少一个稳定器安排具有两个稳定器模块(6，8，10，12)和一个致动器(16，18)，其中这些稳定器模块(6，8，10，12)被安排成沿着一台机动车辆的一个车桥并且通过该致动器(16，18)来作用在其上，其中该车桥被指配了多个车轮，其中确定了每个车轮的定向在该车桥的竖直方向上的至少一个运动学变量，其中一个先导控制安排(61)通过使用该至少一个运动学变量的一个值来确定至少一个先导控制参数的一个值，该值可供一个控制级联(59)使用，该控制级联包括一个角度控制模块(54)、一个旋转速度控制模块(56)以及一个功率控制模块(58)，其中通过该控制级联(59)能够从该至少一个先导控制参数的值获得用于运行该致动器(16，18)的一个功率控制(96)的一个值，其中所述至少一个先导控制参数的值取决于所述至少一个运动学变量的值。
2.如权利要求1所述的方法，其中用于该致动器(16，18)的一个设定点角度(80)的一个值是由该先导控制安排(61)的一个扭矩先导控制模块(52)从一个设定点扭矩(68)的一个值和作为该车桥的这些车轮的该至少一个运动学变量的竖直位置(70)的多个值来确定的。
3.如权利要求1所述的方法，其中用于该致动器(16，18)的一个设定点旋转速度(84)的一个值是由该角度控制模块(54)从用于该致动器(16，18)的一个设定点角度(80)的一个值以及用于该致动器(16，18)的一个实际角度(82)的一个值来确定的。
4.如权利要求1所述的方法，其中一个旋转速度先导控制(86)的一个值是由该先导控制安排(61)的一个旋转速度先导控制模块(60)作为用于该致动器(16，18)的该至少一个先导控制参数从作为这些车轮的该至少一个运动学变量的竖直速度(72)的多个值、一个车身侧倾率(74)的一个值以及该致动器(16，18)的一个设定点角度(80)的一个值来确定的。
5.如权利要求1所述的方法，其中用于该致动器(16，18)的一个设定点电流(90)的一个值是由该旋转速度控制模块(56)从该致动器(16，18)的一个设定点旋转速度(84)的一个值、作为该致动器(16，18)的该至少一个先导控制参数的一个旋转速度先导控制(86)的一个值、以及用于该致动器(16，18)的一个实际旋转速度(88)的一个值来确定的。
6.如权利要求1所述的方法，其中一个功率先导控制(92)的一个值是由该先导控制安排(61)的一个功率先导控制模块(62)作为用于该致动器(16，18)的该至少一个先导控制参数从作为这些车轮的该至少一个运动学变量的竖直加速度(76)的多个值、一个车身侧倾加速度(78)的一个值、用于该致动器(16，18)的一个设定点角度(80)的一个值、以及该致动器(16，18)的一个设定点旋转速度(84)的一个值来确定的。
7.如权利要求1所述的方法，其中用于该致动器(16，18)的该功率控制(96)的一个值是由该功率控制模块(58)从该致动器(16，18)的一个设定点电流(90)的一个值、作为该致动器(16，18)的该至少一个先导控制参数的一个功率先导控制(92)的一个值、以及该致动器(16，18)的一个实际电流(94)的一个值来确定的。
8.如权利要求1所述的方法，其中一个功率电子系统(63)使得从该致动器(16，18)的该功率控制(96)的一个值中能够获得应用于该致动器(16，18)的一个电动机(64)的一个实际电流(94)的一个值，其结果是用于该致动器(16，18)的一个实际扭矩(100)的一个值可供该致动器(16，18)的一个传动装置(66)使用。
9.如权利要求1所述的方法，其中对于多个稳定器安排(2，4)而言，使得该功率控制(96)的一个值可供每个稳定器安排(2，4)的每个致动器(16，18)使用以用于运行对应的致动器(16，18)，其中在每种情况下一个稳定器安排(2，4)被指配给该机动车辆的一个车桥，并且其中针对该稳定器安排全面地确定用于运行这些致动器(16，18)的该功率控制(96)的多个值。
10.一种用于运行至少一个稳定器安排(2，4)的系统，该至少一个稳定器安排具有两个稳定器模块(6，8，10，12)和一个致动器(16，18)，其中这些稳定器模块(6，8，10，12)被安排成沿着一台机动车辆的一个车桥并且通过该致动器(16，18)来作用在其上，其中该车桥被指配了多个车轮，其中每个车轮的定向在该车桥的竖直方向上的至少一个运动学变量有待被确定，其中该系统(48)包括一个先导控制安排(61)和一个控制级联(59)，该控制级联包括一个角度控制模块(54)、一个旋转速度控制模块(56)、以及一个功率控制模块(58)，其中该先导控制安排(61)被设计成用于通过使用该至少一个运动学变量的一个值来确定至少一个先导控制参数的一个值并且使得所述值可供该控制级联(59)使用，并且其中该控制级联(59)被设计成用于可从该至少一个先导控制参数的值获得用于运行该致动器(16，18)的一个功率控制(96)的一个值，其中所述至少一个先导控制参数的值取决于所述至少一个运动学变量的值。
11.如权利要求10所述的系统，其中该角度控制模块(54)、该旋转速度控制模块(56)、以及该功率控制模块(58)作为该控制级联(59)的模块而被串联连接。
12.如权利要求10或11所述的系统，该系统具有被设计成用于控制该至少一个稳定器安排(2，4)的至少一个控制单元(20，22，44)，其中该至少一个控制单元(20，22，44)具有该控制级联(59)和该先导控制安排(61)。
13.如权利要求12所述的系统，其中该至少一个控制单元(20，22，44)的一个功率电子系统(63)被连接在该功率控制模块(58)的下游，并且该致动器(16，18)的一个电动机(64)和一个传动装置(66)被连接在所述功率电子系统(63)的下游。
14.如权利要求13所述的系统，其中该功率电子系统(63)与该功率控制模块(58)一起形成一个环路，该功率电子系统(63)的至少一个运行参数的多个值会从该功率电子系统(63)通过该环路反馈到该功率控制模块(58)。
15.如权利要求13或14所述的系统，其中该电动机(64)与该旋转速度控制模块(56)一起形成一个环路，该电动机(64)的至少一个运行参数的多个值会从该电动机(64)通过该环路反馈到该旋转速度控制模块(56)。
16.如权利要求13或14所述的系统，其中该电动机(64)与该角度控制模块(54)一起形成一个环路，该电动机(64)的至少一个运行参数的多个值会从该电动机(64)通过该环路反馈到该角度控制模块(54)。
17.如权利要求10或11所述的系统，其中该先导控制安排(61)作为多个模块具有一个扭矩先导控制模块(52)、一个旋转速度先导控制模块(60)、以及一个功率先导控制模块(62)。
18.如权利要求17所述的系统，其中该扭矩先导控制模块(52)被连接在该角度控制模块(54)的上游。
19.如权利要求17所述的系统，其中该旋转速度先导控制模块(60)与该角度控制模块(54)并联并且被串联在该扭矩先导控制模块(52)与该旋转速度控制模块(56)之间。
20.如权利要求17所述的系统，其中该功率先导控制模块(62)与该旋转速度控制模块(56)并联并且被串联在该角度控制模块(54)与该功率控制模块(58)之间。
21.如权利要求10或11所述的系统，该系统被设计为用于运行多个稳定器安排(2，4)，其中在每种情况下一个稳定器安排(2，4)被指配给该机动车辆的一个车桥，其中每个稳定器安排(2，4)被指配了一个稳定器安排特定的控制单元(20，21)，其中该系统具有一个上级控制单元(44)，该上级控制单元被设计成用于控制这些稳定器安排特定的控制单元(20，21)。
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